DE1141083B

DE1141083B - Verfahren zum Herstellen von Form- oder UEberzugsmassen

Info

Publication number: DE1141083B
Application number: DEL33943A
Authority: DE
Inventors: Fritz Dilger; Dipl-Chem Dr Horst Jetter
Original assignee: PAUL LECHLER KUNSTSTOFF CHEMIE
Current assignee: PAUL LECHLER KUNSTSTOFF CHEMIE
Priority date: 1959-08-11
Filing date: 1959-08-11
Publication date: 1962-12-13

Description

Verfahren zum Herstellen von Form- oder Uberzugsmassen Epoxyharze werden neuerdings in zunehmendem Maße für die verschiedensten Zwecke verwendet. Sie sind von Natur aus flüssig oder fest und werden durch Zugabe einer bestimmten Menge eines Härters einer Reaktion unterworfen, die zum endgültigen durchgehärteten Zustand führt. Bei der Anwendung ergeben sich nun praktisch große Schwierigkeiten dadurch, daß im allgemeinen die zwei Komponenten, nämlich »Harze« und Härter, getrennt zur Verarbeitungsstelle gebracht werden müssen. Außerdem macht die Vermischung im richtigen Verhältnis an Ort und Stelle häufig Schwierigkeiten. Es besteht zwar die Möglichkeit, ausgewählte feste »Harze« und feste Härter bereits im Werk zu mischen und die Mischung an die Verarbeitungsstätte zu befördern. Derartige Mischungen von festen polymeren Verbindungen und Härtem erfordern jedoch nach dem Zusammenschmelzen eine relativ lange Zeit bis zur endgültigen Aushärtung. Die Forderung der Praxis geht einerseits dahin, Harz-Härter-Gemische, also Formmassen, zur Verfügung zu haben, die möglichst lange lagerfähig sind, die aber in möglichst kurzer Zeit aushärten sollen.
Um Epoxyharze zu härten, sind bereits Verfahren bekannt, bei denen der Reaktionsablauf dadurch vorteilhaft beeinflußt wird, daß vor der Verarbeitung des reaktionsfähigen Materials eine Vorbehandlung durch eine definiert geführte Temperatur durchgeführt wird.
Diese Vorbehandlung soll den größten Teil der Härtung vorwegnehmen, um eine verkürzte Härtezeit zu erhalten. Auf diese Weise konnte zwar die Härtezeit herabgesetzt werden, jedoch stand man der Schwierigkeit gegenüber, daß das Material nach der Vorbehandlung sofort weiterverarbeitet werden mußte.
Es ist weiterhin bekannt, die Reaktion in zwei Teilreaktionen aufzuspalten in der Art, daß flüssige oder feste Epoxyharze mit dazu gehörenden Härtern vermischt bzw. verschmolzen und daß diese Massen nach der Vorbehandlung stark abgekühlt werden. Durch die Abkühlung wird der Reaktionsablauf stark verzögert. Die geringe Lagerfähigkeit der Massen bei Raumtemperatur sowie die Notwendigkeit zur Unterkühlung des erhaltenen schnellreagierenden Reaktionsmaterials hat jedoch bisher eine breitere Anwendung dieses Verfahrens unmöglich gemacht.
Es ist auch ein Verfahren zur Herstellung von Preßmassen aus bei Raumtemperatur flüssigem Epoxyharz und einer homogenen Härterlösung bekanntgeworden, die man bei erhöhter Temperatur zu einer festen, schmelzbaren und mit Hitze härtbaren Masse reifen läßt. Diese Masse besitzt wegen der homogenen Vermischung von Harz-Härter nur eine relativ kurze Lagerdauer, weil die Reaktion nur verlangsamt, aber nicht abgebrochen wird.
Es war weiter bekannt, Preßteile aus Glimmer und einer aus Epoxyharz und Härter bestehenden Formmasse unter Druck und gegebenenfalls Hitze herzustellen. Wird das Bindemittel, bestehend aus Harz und Härter, zunächst aufgeschmolzen und danach pulverisiert, so besitzt es eine ungenügende Lagerfähigkeit. Werden aber Harz und Härter als Pulver gemischt, so erfordert der Preßvorgang einen großen Aufwand an Zeit und Wärme. Dabei werden die Bestandteile des Bindemittels verflüssigt und miteinander innig vermengt, weshalb eine Unterbrechung der Reaktion nicht möglich ist.
Nach einem weiteren Verfahren werden Epoxyharz und Härter in Pulverform vermischt und nur bei der Verarbeitung, vorzugsweise im Flammspritzverfahren, hoch erhitzt und so ausgehärtet. Eine Unterbrechung der Reaktion ist bei diesem Verfahren nicht möglich.
Die geschilderten Nachteile werden durch die erfindungsgemäß hergestellten Massen vermieden.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Form- und Überzugsmassen aus üblichen festen Polyepoxyden, festen aromatischen Aminen als Härter sowie Füllstoffen und/oder Farbpigmenten durch Vermischen in pulverförmigem Zustand und anschließendes Erhitzen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Massen auf eine Temperatur erhitzt, die unter der Schmelztemperatur des niedrigstschmelzenden Bestandteiles liegt.
Man erhält so Massen, bei denen die Reaktion nur teilweise durchgeführt ist und die in diesem Zustand bei Raumtemperatur lang lagerfähig bleiben aber bei erhöhter Temperatur in kürzester Zeit aushärten.
Man geht nach der Erfindung von einem festen Epoxyharz aus, das zunächst pulverisiert wird. Ein Härtepulver wird in dem für die Reaktion vorgeschriebenen Verhältnis dazugegeben und mit dem Harzpulver gut vermischt. Das Pulvergemisch kann mit Füllstoffen und/oder Farbpigmenten versehen und durch Pressen zu beliebigen Körpern, beispielsweise Tabletten, Stäbchen u. dgl. geformt werden. Dabei kann durch verschiedenartige Färbung der Grad der später durchzuführenden Teikeaktion gekennzeichnet werden. Die Vorbehandlung der Massen kann sowohl in Pulverform als auch in jeder beliebigen vorgepreßten Form erfolgen.
Bei der Verarbeitung der erfindungsgemäß hergestellten Massen werden diese auf das Werkstück aufgeschmolzen, und so erst ein inniges Verschmelzen von Epoxyharz und Härter erreicht. Das Aufschmelzen kann z. B. in der Weise vorgenommen werden, daß das kalte Gemisch auf eine entsprechend erhitzte Fläche aufgebracht wird oder in der Weise, daß etwa durch Verwendung einer Flammspritzpistole das bereits geschmolzene Material auf die zu behandelnde Fläche aufgetragen wird.
Die erfindungsgemäß vorbehandelten Massen werden z. B. als Haftvermittler bei Werkstoffen aller Art, als Überzugsmaterialien auf Metallen und härtbaren Kunststoffen und zur Isolation und Einbettung verschiedener Materialien verwendet.
Beispiel 1 100 g eines üblichen Epoxyharzes vom Molekulargewicht 900 und dem Epoxydwert 0,2, 10,5 g eines aromatischen Diamins mit einer Äquivalentzahl von 50, 60g Kaolin werden als Pulver gründlich vermischt. Das entstandene Pulvergemisch läßt sich in beliebiger Weise (entsprechend der späteren Verwendung) tablettieren. Pulver oder Tabletten werden bei 600 C während 50 Stunden vorbehandelt. Zur Verfestigung der vorgepreßten Körper ist das Sintern der Reaktionsmassen vorteilhaft, jedoch darf die Temperatur nicht so hoch gebracht werden, daß die Form- beständigkeit der vorgepreßten Teile leidet. Die erhaltenen Tabletten haben eine Reaktionszeit bis zum Gelierpunkt von 2 Minuten bei 1800 C und 30 Sekunden bei 2300 C. Die Lagerfähigkeit der Reaktionsmassen beträgt bei Raumtemperatur etwa 1/2 Jahr.
Ohne die thermische Vorbehandlung würde die Reaktionszeit bis zum Gelierpunkt jeweils bei den entsprechenden Temperaturen etwa das 3fache betragen.
Beispiel 2 100 g gemahlenes Epoxyharz vom Molekulargewicht 900 und einem Epoxydwert von 0,2 werden mit 11 g Diamino-diphenyl-sulfon, 45 g Schwerspat und 45 g Quarzmehl gründlich vermischt. Das Pulver wird über eine Zeitdauer von 48 Stunden bei 850 C vorbehandelt, die gesinterte Pulvermischung nach Abkühlung zerkleinert und wiederum zu Pulver gemahlen.
Gegenüber der nicht vorbehandelten Pulvermischung wird durch die Wärmevorbehandlung eine Verkürzung der Härtezeit bei 1800 C um etwa 40 ovo erreicht.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Herstellen von Form- oder Überzugsmassen aus üblichen festen Polyepoxyden, festen aromatischen Aminen als Härter sowie Füllstoffen und/oder Farbpigmenten durch Vermischen in pulverförmigem Zustand und anschließendes Erhitzen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Massen auf eine Temperatur erhitzt, die unter der Schmelztemperatur des niedrigstschmelzenden Bestandteiles liegt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 061 067, 1050 538; deutsche Patentschrift Nr. 958 773; französische Patentschrift Nr. 1 177 484; USA.-Patentschrift Nr. 2801 229; Firmenschiiift »Stabilit« der Firma Henkel, Düsseldorf.